- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы
- •1.2 Конденсаторы
- •Обозначение конденсаторов
- •1.3 Индуктивность
- •2 Полупроводники
- •2.1 Основные понятия
- •2.2. Виды проводимости полупроводников.
- •2.3 Электронно–дырочный переход
- •2.4 Классификация и обозначение диодов
- •2.5 Выпрямительные диоды
- •2.6 Высокочастотные импульсные диоды
- •2.7 Импульсные диоды
- •2.8 Стабилитроны
- •2.9 Варикапы
- •2.10 Туннельные и обращенные диоды
- •2.11 Фотодиоды
- •2.12 Светодиоды (электролюминесцентные диоды)
- •3 Маломощные выпрямители
- •3.1 Основные понятия
- •3.3 Мостовая схема выпрямителя
- •3.4 Сглаживающие фильтры
- •3.5 Параметрические стабилизаторы напряжения
- •4 Транзисторы
- •4.1 Биполярные транзисторы
- •4.2 Схемы включения и статические характеристики
- •4.3. Статические характеристики транзистора с общей базой
- •4.4. Статические характеристики транзистора с общим эмиттером
- •4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором
- •4.6 Параметры транзисторов
- •4.7 Составные биполярные транзисторы
- •4.8 Полевые транзисторы
- •4.9 Статические вах полевых транзисторов с p – n переходом
- •4.10 Параметры полевых транзисторов с p – n переходом
- •5. Тиристоры
- •5.1 Основные определения
- •5.2 Тиристор
- •5.3 Симметричный тиристор
- •5.4 Параметры тиристоров
- •5.5 Буквенно – цифровая система обозначения тиристоров
- •6 Практическое применение транзистора
- •6.1Выбор рабочей точки транзистора
- •6.2 Схемы питания транзисторов
- •6.3 Стабилизация рабочей точки
- •6.4 Схемы стабилизации
- •6.5 Шумовые свойства транзисторов
- •7 Электронные усилители
- •7.1 Основные понятия и классификация усилителей
- •7.2 Структурная схема однокаскадного усилителя и основные параметры
- •7.3 Частотная характеристика усилителей
- •7.4 Динамическая характеристика усилителя
- •7.5 Обратная связь в усилителях
- •7.6 Однокаскадный резисторный усилитель с емкостной связью с оэ
- •7.7 Усилители постоянного тока
- •7.8 Усилитель постоянного тока с противоположной симметрией
- •7.9 Двухтактные упт
- •7.10 Усилители с трансформаторной связью
- •7.11 Дифференциальный усилитель
- •7.12 Операционные усилители
- •7.13 Структурные схемы операционных усилителей
- •7.14 Применение операционных усилителей
- •8 Импульсные устройства
- •9 Триггеры
- •9.1 Основные понятия
- •9.2 Способы запуска симметричных триггеров
- •9.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью
- •9.4 Мультивибраторы
- •9.5 Одновибраторы
- •9.6 Одновибраторы на интегральных схемах
- •9.7 Блокинг – генератор
- •9.8 Триггеры на логических схемах
- •9.9 Мультивибраторы на оу
- •9.10 Логические элементы и схемы
- •9.11 Счетчики импульсов
- •9.12 Регистры
- •Содержание
- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы 4
6.4 Схемы стабилизации
Для улучшения температурной стабилизации транзисторных усилительных каскадов, т.е. для стабилизации рабочей точки используют обратные связи по постоянному напряжению и току.
Рассмотрим основные схемы стабилизации положения рабочей точки с учетом того. Что входной переменный сигнал отсутствует, а токи , и напряжения , представляют собой постоянные токи и напряжения в транзисторе.
На рисунок 56,а схема с ООС по напряжению с коллекторной температурной стабилизацией.
С учетом того, что , уравнение после решения его относительно приобретает вид:
После дифференцирования уравнения (2) для коэффициента температурной нестабильности получим:
(3)
Из формулы (3) следует, что величина S тем ближе к единице, чем больше значение и чем меньше . Поэтому работа схемы при малых сопротивлениях коллекторной нагрузки малоэффективна с точки зрения ее температурной стабилизации.
Физический смысл коллекторной температурной стабилизации заключается в следующем. При увеличении (от значения ) падение напряжения на возрастает. При этом приращение положительного потенциала на коллекторе через резистор поступает на базу транзистора, смещая ЭП в обратном направлении. В результате уменьшается ток базы , а следовательно, ток коллектора , который стремится уменьшится до своего первоначального значения .
Более эффективной является схема рисунок 56,б усилительного каскада с ООС по постоянному току через резистор , схема сохраняет работоспособность при изменении температуры на . В результате увеличения, с ростом температуры, тока увеличивается ток и падение напряжения на сопротивлении . При этом эмиттер по отношению к базе становится более отрицательным и эмиттерный переход ЭП смещается в обратном направлении. Это вызывает уменьшение базового тока Iб, в результате чего ток коллектора также уменьшится, стремясь возвратится к первоначальному значению . Для устранения ООС по по переменному току ( при наличии входного переменного сигнала) резистор шунтируют конденсатором , сопротивление которого на частоте сигнала должно быть незначительным.
Коэффициент нестабильности коллекторного тока, полученный аналогично, как и для схемы (а), выражается формулой
.
где , откуда видно, что температурная стабилизация тем выше, чем меньше сопротивление делителя и и чем больше сопротивление . Однако значительное увеличение Rэ нежелательно, т.к. при этом снижается рабочее напряжение , при заданном , что приводит к снижению уровня усиления. Учитывая то, что уменьшение сопротивления делителя и приводит к снижению входного сопротивления усилителя, то при проектировании приходится принимать компромиссные решения.
6.5 Шумовые свойства транзисторов
Шумы обусловлены тепловыми, дробовыми и структурными шумами. Источником тепловых шумов является распределенные сопротивления полупроводника. Для биполярного транзистора решающее значение имеет .
Дробные шумы связаны с флюктуацией прохождения носителей заряда через переходы.
Структурные шумы образуются шумами поверхностной рекомбинации и шумами утечки коллектора.
Шумы зависят от частоты, выбора рабочей точки, сопротивления источника сигнала. Обычно шумы растут с ростом тока коллектора .
В биполярных транзисторах в диапазоне низких частот преобладают структурные шумы, в диапазоне средних частот шумы не зависят от частоты. В полевых транзисторах шумы обычно меньше, чем в биполярных.